Джованни Витали родился в 1794 г. в Петербурге, в семье итальянского скульптора-формовщика Пьетро Витали. Учился изобразительному искусству у отца. Затем с 1806 по 1818 г. занимался в качестве вольноприходящего ученика в петербургской Академии художеств. Итальянец по происхождению, он воспитанием, языком, сюжетом своих произведений принадлежал России. Не получив систематического образования, он учился у скульптора Трискони и И. Т. Тимофеева, ученика Мартоса.
С 1818 жил в Москве, работая в собственной мастерской. Полной зрелости своего дарования Витали достиг в 1830 годы, когда за бюст Карла Брюллова получил звание свободного художника, а в 1840 году — академика.
В конце 1830 годов Витали, во время своей поездки в Италию, познакомился с молодой крестьянской девушкой, которая стала его женой.
В 1841 вернулся в Санкт-Петербург, а с 1842 — профессор петербургской Академии художеств.
Витали скончался в Петербурге 5(17) июля 1855 г.